Hodnocení dopadu aplikovaného množství účinných látek pesticidů na jakost povrchových vod a sedimentů Jiří Šajer

ÚVOD V české části povodí Odry byl v roce 2007 a 2008 provozním a situačním monitoringem v povrchových vodách zjištěn výskyt nad mezí stanovitelnosti u osmnácti účinných látek pesticidů, u kterých byly zároveň k dispozici údaje o aplikovaném množství. Vyšší hodnoty než imisní standardy uvedené v tab. 1 Přílohy 3 k nařízení vlády č. 229/2007 Sb. u těchto látek prakticky nebyly v letech 2007 a 2008 zjištěny. Nedodržení norem environmentální kvality ve smyslu směrnice 2008/105/ES rovněž nebylo zaznamenáno. Přehled nejvyšších hodnot je v následující tabulce. K aplikaci atrazinu a metolachloru došlo pouze v okrese Liberec. Úhrnné množství zbývajících šestnácti účinných látek aplikované na ornou půdu v povodí Odry na území České republiky za roky 2007 a 2008 vypočtené na základě podkladů od Státní rostlinolékařské správy je znázorněno graficky na následujícím obrázku.

Protože situační ani provozní monitoring zaměřený na výše uvedené pesticidy nebyl prováděn u všech vodních útvarů, bylo za úkol najít potenciálně nejrizikovější vodní útvary z hlediska pravděpodobnosti výskytu těchto znečišťujících látek v povrchových vodách.

METODY Rizikový útvar povrchové vody je vodní útvar, který není schopen vyhovět cílům environmentální kvality podle článku 4 Rámcové směrnice. Za potenciálně rizikové vodní útvary z hlediska výskytu pesticidů v povrchových vodách považujeme vodní útvary, u kterých doposud sice nebyla přímo monitoringem prokázána rizikovost, ale na základě identifikace možných vlivů v souvislosti s aplikovaným množstvím účinných látek pesticidů v povodí nad závěrovými profily těchto útvarů jejich rizikovost nelze do doby podrobnějšího ověření skutečného stavu prostřednictvím monitoringu vyloučit. Počínaje pramenem Odry bylo všem 144 vodním útvarům v povodí Odry na území České republiky přiděleno pracovní číslo. Na základě údajů Státní rostlinolékařské správy bylo vypočteno množství účinných látek pesticidů aplikované na ornou půdu v jednotlivých vodních útvarech v příslušném roce. Následně bylo vypočteno číslo vyjadřující potenciální riziko pro látku x (PRN x ) podle rovnice: PRN x = AM x /Q 355 (1) kde AM x – aplikované množství látky x nad závěrovým profilem vodního útvaru, Q 355 – průtok v závěrovém profilu dosažený nebo překročený v průměru 355 dní v roce. Pro každou ze šestnácti sledovaných látek byly vodní útvary seřazeny podle PRN x sestupně a bylo jim přiřazeno pořadové číslo (ON x ). (Poznámka: Všem vodním útvarům, u kterých nebyl uveden údaj o aplikovaném množství látky x bylo přiřazeno stejné pořadové číslo!) Potom byl pro každý vodní útvar vypočten součet šestnácti pořadových čísel (SON) podle rovnice: S ON = ON a + ON b + …+ ON p (2) kde indexy a, b, c příslušely jednotlivým účinným látkám podle výše uvedené tabulky. Vodní útvar s nejnižším součtem pořadových čísel pro sledovaných 16 ukazatelů pak byl považován za potenciálně nejrizikovější z hlediska dopadu aplikace pesticidů nad závěrovým profilem vodního útvaru na jakost povrchové vody v tomto profilu. Skutečný výskyt pesticidů ve vodním prostředí v takto zjištěných potenciálně rizikových vodních útvarech byl v několika vybraných případech ověřován pomocí semipermeabilních membrán, analýzami prováděnými na vzorcích sedimentu a analýzami rybí tkáně z ryb odlovených v dolní části potenciálně rizikových útvarů.

VÝSLEDKY A DISKUSE Výsledné pořadí prvních desíti potenciálně nejrizikovějších vodních útvarů z celkového počtu 144 vodních útvarů, získané výše uvedeným způsobem, je uvedeno v následující tabulce: Závislost výskytu maximální koncentrace zjištěné v tocích na čísle, které vyjadřuje potenciální riziko, je pro ukazatele alachlor, isoproturon a trifluralin znázorněna následujícími třemi grafy.

Alachlor

Isoproturon

Trifluralin

U několika z uvedených potenciálně nejrizikovějších vodních útvarů byl proveden průzkum. Pro ověření výskytu pesticidů v povrchových vodách vodních útvarů v povodí Odry z hlediska výskytu pesticidních látek patřících k potencionálně nejrizikovějším bylo prováděno sledování pomocí nízkonákladových semipermeabilních membrán vyvinutých brněnskou pobočkou VÚV T.G.M., v.v.i. a pro možnost konfrontace výsledků byly odebrány ve stejných profilech i dnové sedimenty a odloveny ryby. Membrány byly v tocích umístěny po dobu několika osmadvacetidenních cyklů. Období sledování bylo zvoleno tak, aby bylo možno podchytit vliv jarní i podzimní aplikace pesticidů. Následující fotografie zachycují membránu osazenou na držáku, ochranné pouzdro,ve kterém byly membrány umísťovány do toku a profily, ve kterých byl prováděn průzkumný monitoring.

Membrána vypnutá v držáku

Ochranné pouzdro

Hvozdnice

Luha

Velká

Heraltický potok

Jičínka

Následující tabulky a grafy prezentují doposud dosažené výsledky pro závěrové profily vodních útvarů Hvozdnice po ústí do toku Moravice, Luha po ústí do toku Odra a Jičínka po ústí do toku Odra. Jsou zaměřeny na ukazatele alachlor, chlorpyrifos, trifluralin a lindan. Je z nich patrné, že membrány ve srovnání se sedimenty a s rybí tkání reagovaly podstatně citlivěji na znečištění způsobené pesticidy.

Sedimenty – výsledky analýz

Membrány Výsledky analýz po přibližném přepočtu na průměrnou koncentraci ve vodě ve srovnání s přepočtenými imisními standardy podle Metodického pokynu MŽP k nařízení vlády č. 229/2007 Sb. a s normami environmentální kvality podle směrnice 2008/105/ES.

ZÁVĚRY Mezi potencionálně nejrizikovějšími vodními útvary v povodí Odry na území České republiky z hlediska možného dopadu aplikovaného množství uvedených šestnácti účinných látek pesticidů nedošlo v roce 2008 oproti roku 2007 k výrazné změně pořadí. Ke stanovení pořadí v obou letech byla použita stejná metoda, která byla vyvinuta v rámci tohoto dílčího úkolu v roce 2008 a vycházela ze součtu pořadových číslel podle potencionálního rizika výskytu jednotlivých látek. Čím nižší pořadové číslo se u látky v určitém profilu vyskytuje, tím větší by této látce měla být věnována pozornost z hlediska vlivu na jakost povrchové vody v tomto profilu. Průzkum pomocí nízkonákladových membrán naznačuje, že u lindanu docházelo v roce 2008 s největší pravděpodobností v Luze, Jičínce i ve Hvozdnici k překračování imisního standardu dle nařízení vlády 229/2007 Sb. V roce 2009 došlo k velmi výraznému zlepšení. Naproti tomu průzkum sedimentu vykazuje u všech tří toků vyšší hodnoty koncentrací lindanu v roce 2009 oproti roku Jedná se patrně o zátěž, která byla v sedimentu částečně akumulována ještě před zahájením průzkumu pomocí nízkonákladových membrán, který byl zahájen v březnu Zvýšený výskyt lindanu ve všech třech tocích byl podchycen i analýzami směsné rybí tkáně ryb odlovených v roce 2009 a koresponduje s výsledky analýz sedimentu odebraného v roce Předpokládáme, že se jedná o staré ekologické zátěže, protože v současné době není používání lindanu v zemědělství povoleno. V současné době se v povolených přípravcích na ochranu rostlin vyskytují pouze čtyři účinné látky na jsou kladeny legislativní požadavky z hlediska norem environmentální kvality a zároveň byl prokázán jejich výskyt v povrchových vodách povodí Odry nad mezí stanovitelnosti. Jedná se o alachlor, chlorpyrifos, isoproturon a trifluralin. U uvedených čtyřech látek a ani u atrazinu, jehož aplikace byla v nedávné době zakázána, nedocházelo v průběhu let 2007 a 2008 v monitorovacích profilech v povodí Odry na území České republiky k překračování legislativních požadavků. Hodnoty byly většinou podstatně nižší. Za roky 2007 a 2008 však bylo k dispozici příliš málo hodnot nad mezí stanovitelnosti, proto u potencionálně nejvíce rizikových vodních útvarů doporučujeme ověřit výskyt účinných látek pesticidů v povrchových vodách monitoringem zejména v měsících následujících po jejich aplikaci. Provozní a situační monitoring jakosti povrchových vod byl v letech 2007 a 2008 v závěrových profilech potenciálně rizikových vodních útvarů, ve kterých je pravděpodobnost výskytu pesticidů v hodnotách převyšujících imisní standardy poměrně vysoká, prováděn buď velmi sporadicky nebo v nich vůbec prováděn nebyl. Proto také vyšší hodnoty než imisní standardy uvedené v tab. 1 Přílohy 3 k nařízení vlády č. 229/2007 Sb. v české části povodí Odry provozním a situačním monitoringem u těchto šestnácti látek prakticky nebyly v uvedeném období zjištěny. Průzkum provedený pomocí nízkonákladových semipermeabilních membrán potvrdil zvýšený výskyt alachloru, chlorpyrifosu a trifluralinu v závěrových profilech vodních útvarů Hvozdnice po ústí do toku Moravice a Luha po ústí do toku Odra, tedy útvarů patřících podle výsledků výše uvedené metody mezi potenciálně nejrizikovější. Nízkonákladové semipermeabilní membrány podchytily znečištění způsobené aplikací účinných látek pesticidů v zemědělství podstatně citlivěji než říční sediment a než rybí tkáň.

PODĚKOVÁNÍ Uvedené výsledky byly získány díky finanční podpoře poskytnuté projektu SP/2e7/67/08 „Identifikace antropogenních tlaků v české části mezinárodního povodí řeky Odry“ Ministerstvem životního prostředí České republiky.